第40卷第3期 2017年9月
上海船舶运输科学研究所学报
JOURNAL OF SHANGHAI SHIP AND SHIPPING RESEARCH INSTITUTE
文章编号：1674-5949(2017)03-0001-06
Vol, 40 No, 3 Sep.2017
高速船中轴支架剖面角度优选设计与试验
郑敏敏，杨帆，董国祥
（上海船舶运榆科学研究所航运技术与安全国家重点实验室，上海200135）
摘要：为减小高速船中轴支架的附体阻力，改善舰流流场，采用支架与流线方向一致的方式，由于船尾流场和支架空间结构较为复杂，因此实现支架削面方向与流线方向一致较为围难，针对一般轴支架尾形式的三桨高速船，通过采用模型试验与计算流体动力学（ComputationalFluidDynamics，CFD)计算相结合的方式，进行支架削面角度的设计。分析不同支架方案的压力分布变化，支架周围的流场形态及支架后方螺旋浆伴流场，指出影响支架剖面
角度设计的主要因索，并提出一套合理的支架剖面角度设计方法。关键调：高速船推进；轴支架；船舶附体；计算流体动力学
中图分类号：U661.1
文献标惠码：A
SectionAnglesOptimizationofPropellerShaftBracketonHighSpeedCraft
ZHENGMinmin，YANGFan，DONGGuoriang
(State Key Laboratory of Navigation and Safety Technology, Shanghai Ship &.Shipping
Research Institute,Shanghai 200135,China)
Abstract; The propeller shaft bracket of the high speed craft should be designed so that its profile coincides with the streamlines around it to minimize its resistance and reduce its influence to the wake field, Because of the complexity of flow field and the bracket structure, irs challenging to achieve that. This paper develops a bracket section design through collectively performing Sssaeaasesaeee on the bracket, the flow patterns around the bracket and the wake fields for different bracket designs are analyzed, Main factors involved in the design of the bracket section are highlighted. A complete set of design procedure is proposed.
Key words; High speed craft propulsion; propeller shaft bracket; ship appendage; CFD 0引言
高速船具有削瘦的船型特征，在设计上需借助一些附体来实现船舶动力设备的安装布置和性能要求，如轴系支架、减摇鳍和呆木等。这一系列附体所产生的阻力在船舶总静水阻力中占比较高，常规排水型高速船（Fr=0.4～0.5)的附体阻力占比为20%～40%。与其他附体相比，轴系支架带来的阻力增加更为明显。在
轴系支架黏性阻力占比也相应增加")。此外，由于轴支架紧邻螺旋浆，在高航速情况下极易产生空泡，影响螺旋浆的进流场，轴支架的设计对螺旋空泡脉动压力存在较大影响。
支架臂的大小和角度是影响支架阻力大小的重要因素，支架臂的剖面弦长和纵向角度（支架臂与桨轴之间的夹角)涉及到结构强度和结构设计的需要。美人架两臂在yz面上的布置应尽量避免伴流峰区域及与螺旋桨之间的谐振。支架臂自身的剖面旋转角度与船后水流方向相关，由于支架受黏性的影响较大，较容
收稿日期：2017-03-31
作者简介：郑敏敏（1985一），女，潮北荆门人，助理研究员，从事船舶水动力学研究。万方数据